FM-süntees - kuidas see töötab
FM-süntees on põhiline helisünteesi meetod, mida on tulemuste osas keeruline ennustada. Selles praktilises näpunäites selgitame FM-sünteesi põhitõdesid ja näitame teile mõnda helist näidet.
Mis on FM-süntees?
FM-sünteesi kohta peaksite põhimõtteliselt teadma järgmist:
- FM-süntees on heli sünteesiprotsess, mis loob kunstlikke helisid või muudab looduslikke helisid.
- "FM" FM-sünteesis tähistab "sagedusmodulatsiooni".
- FM-sünteesi leiutas John Chowning 1970. aastate alguses.
- Tehnilises artiklis ja oma raamatus selgitab ta täpselt parameetreid ja annab esmased juhised looduslike instrumendihelide taasesitamiseks FM-sünteesi abil.
- FM-sünteesi kasutatakse paljudes klaviatuurides ja süntesaatorites, näiteks Yamaha DX7 ja FM Na7 Instruments.
- Muud helisünteesi meetodid hõlmavad aditiivset sünteesi, nagu sellest YouTube'i videost võib kuulda, aga ka laine- ja granulaarsünteesi, subtraktiivset sünteesi, amplituudmodulatsiooni või rõnga modulatsiooni, füüsikalist modelleerimist või lainekujundust otsingulaudade abil.
Nii töötab FM-süntees
Põhimõtteliselt töötab FM-süntees valemi abil, mida saab keerukate helide tekitamiseks hõlpsasti rakendada nii analoogsahelates kui ka digitaalprogrammides. Järgnevalt selgitame FM sünteesi põhitermineid. Aegread ja spektrid ning lingid YouTube'i videotele, mis sisaldavad ka neist tulenevaid helisid, leiate järgmisest pildigaleriist.
- FM-süntees algab põhimõtteliselt valemiga, mis koosneb kandesagedusest ja modulatsioonisagedusest: A cos (2 π fc t + β cos (2 π fm t))
- Spektri konstrueeritakse sümmeetriliselt kandesageduse või kandesageduse fc ümber. Neid sümmeetrilisi sagedusi nimetatakse külgribadeks.
- Modulatsiooni sagedus fm annab teile sageduse modulatsiooni kordussageduse. Madalad väärtused on madala sagedusega ostsillaator (LFO) ja vibreerimist saab kuulda. Kõrgematel sagedustel on modulatsioon nii kiire, et tekib keeruline helimulje.
- Modulatsiooniindeks β määrab ribalaiuse, heli täiuse. See täpsustab modulatsiooni sügavust. Külgribade arv on umbes 2 × (β + 2).
- Külgribade sagedused on fc + k fm, kus k on positiivne või negatiivne täisarv.
- Kui sagedused muutuvad proovi sageduseks liiga kõrgeks, toimub varjundamine: sagedus 10000 + 1000 muutub 10000 - 1000 jne.
- Samuti kajastuvad "negatiivsed" sagedused, nimelt sagedusel 0 Hz. -10 Hz muutub 10 Hz, kuid väljaspool faasi 180 °.
- Kui hoiate fc ja fm suhet ja modulatsiooniindeksit β konstantsena, kantakse kandesageduse muutmisel lainekuju. Nii saate luua homogeense tämbriga "instrumendi".
- Selleks, et fc oleks heli põhisagedus, peab fm olema vähemalt kaks korda suurem kui fc, kuna ainult nii saavad kõik kandja all olevad sagedused "negatiivseteks" sagedusteks ja pärast peegeldamist on 0 Hz kõrgemad kui fc ise. Erand: fm = fc
Täiendavates CHIP-i veebipõhistes praktilistes näpunäidetes selgitame, kuidas saate oma elektriklaveri arvutiga ühendada ja mis on üldine MIDI.